BR102017026669B1 - DIPOLE SOURCE FOR MARINE SEISMIC SURVEY, MARINE SEISMIC SURVEY SYSTEM AND METHOD FOR MARINE SEISMIC SURVEY - Google Patents
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Abstract
"fonte tipo dipolo para gerar campos de onda de pressão de baixa frequência". a presente invenção refere-se a fontes tipo dipolo e a mé- todos e sistemas associados. uma fonte tipo dipolo pode compreender uma primeira placa de dobrador e uma segunda placa de dobrador. a fonte tipo dipolo pode ainda compreender uma primeira cavidade acoplada à primeira placa de dobrador e uma segunda cavidade acoplada à segunda placa de dobrador. a fonte tipo dipolo pode ainda compreender um ou mais drivers em comunicação de fluido com a primeira cavidade e/ou a segunda cavidade, onde um ou mais drivers são operáveis para acionar um respectivo fluido entre pelo menos um ou mais drivers e a primeira cavidade e entre pelo menos um de um ou mais drivers e a segunda cavidade, de tal modo que as primeira e segunda placas de dobrador oscilem pelo menos substancialmente de modo síncrono na mesma direção para gerar uma onda ascendente e uma onda descendente com polaridade oposta."dipole-type source for generating low-frequency pressure wave fields". The present invention relates to dipole sources and associated methods and systems. a dipole type source may comprise a first bender plate and a second bender plate. the dipole type source may further comprise a first cavity coupled to the first bender plate and a second cavity coupled to the second bender plate. The dipole source may further comprise one or more drivers in fluid communication with the first cavity and/or the second cavity, wherein the one or more drivers are operable to drive a respective fluid between the at least one or more drivers and the first cavity and between at least one of the one or more drivers and the second cavity, such that the first and second bender plates oscillate at least substantially synchronously in the same direction to generate an upward wave and a downward wave with opposite polarity.
Description
[0001] O presente pedido reivindica o benefício do Pedido Provisó rio Norte-Americano N°. 62/433.326, depositado em 13 de dezembro de 2016, intitulado "Dipole-Type Source for Generating Very Low Frequency Pressure Wavefields", a descrição integral do qual é aqui incorporada para referência.[0001] The present application claims the benefit of North American Provisional Application No. 62/433,326, filed December 13, 2016, entitled "Dipole-Type Source for Generating Very Low Frequency Pressure Wavefields", the full description of which is incorporated herein by reference.
[0002] Técnicas para pesquisas marinhas incluem pesquisas sís micas marinhas, nas quais dados geofísicos podem ser coletados a partir de baixo da superfície da Terra. As pesquisas sísmicas marinhas têm aplicações na exploração e produção mineral e de energia para ajudar a identificar localizações de formações contendo hidrocarbone- tos. As pesquisas sísmicas marinhas tipicamente incluem rebocar uma fonte sísmica abaixo ou perto da superfície de um corpo de água. Um ou mais "cabos sísmicos flutuantes" podem também ser rebocados através da água pela mesma embarcação ou por uma embarcação diferente. Os cabos sísmicos flutuantes são tipicamente cabos que incluem uma pluralidade de sensores disposta nos mesmos em localizações espaçadas entre si ao longo do comprimento de cada cabo. Algumas pesquisas sísmicas localizam sensores nos cabos ou nós no fundo do oceano além de cabos sísmicos flutuantes ou no lugar destes. Os sensores podem ser configurados para gerar um sinal que é relacionado a um parâmetro que é medido por um sensor. Em momentos selecionados, a fonte sísmica pode ser acionada, por exemplo, para gerar um campo de onda de pressão. Os sensores podem medir o campo de onda de pressão em um ponto específico, incluindo ondas de pressão no campo de onda de pressão afetado pela interação com as formações de subsu- perfície. As medições do campo de onda de pressão podem ser usadas para inferir certas propriedades das formações de subsuperfície, tais como estrutura, composição mineral, e teor de fluido, provendo assim informação útil na recuperação de hidrocarbonos.[0002] Techniques for marine surveys include marine seismic surveys, in which geophysical data can be collected from below the Earth's surface. Marine seismic surveys have applications in mineral and energy exploration and production to help identify locations of hydrocarbon-bearing formations. Marine seismic surveys typically include towing a seismic source below or near the surface of a body of water. One or more "floating seismic cables" may also be towed through the water by the same or a different vessel. Floating seismic cables are typically cables that include a plurality of sensors arranged thereon at spaced-apart locations along the length of each cable. Some seismic surveys locate sensors on cables or nodes on the ocean floor in addition to or in place of floating seismic cables. Sensors can be configured to generate a signal that is related to a parameter that is measured by a sensor. At selected times, the seismic source can be activated, for example, to generate a pressure wave field. Sensors can measure the pressure wave field at a specific point, including pressure waves in the pressure wave field affected by interaction with subsurface formations. Pressure wave field measurements can be used to infer certain properties of subsurface formations, such as structure, mineral composition, and fluid content, thus providing useful information in hydrocarbon recovery.
[0003] É bem conhecido que, à medida que as ondas de pressão se deslocam através da água e através de formações de subsuperfí- cie, ondas de pressão de frequência mais alta podem ser atenuadas mais rapidamente do que ondas de pressão de frequência mais baixa, e, consequentemente, ondas de pressão de frequência mais baixa podem ser transmitidas sobre distâncias mais longas através da água e de estruturas geológicas do que ondas de pressão de frequência mais alta. Além disso, a faixa de frequência mais baixa pode ser importante para derivar as propriedades elásticas da subsuperfície pela inversão de campo de onda total (FWI) sísmica. Consequentemente, houve uma necessidade de fontes de som marinhas de baixa frequência potentes que operam na banda de frequência de 1 - 100 hertz ("Hz") e, tão baixa quanto 2 a 3 oitavas abaixo de 6 Hz. Entretanto, a geração de campos de onda de pressão de baixa frequência de fontes sísmicas com base na injeção de volume, tais como pistolas de ar, vibradores marinhos, dobradores, etc., adiante referidos como "fontes tipo monopolo", pode ser limitada por uma função fantasma da fonte tipo monopolo, na qual os campos de onda de pressão que se propagam na direção da superfície da água são refletidos na interface de água-ar. Estas fontes refletidas, comumente referidas como "fantasmas", têm a polaridade oposta das ondas ascendentes e se propagam na direção do fundo da água. Os fantasmas interferem com as ondas de pressão da fonte de som que se dirigem para baixo para o fundo e atuam como um filtro no campo de onda refletido. O espectro de amplitude de um filtro fantasma tipo monopolo Í?I (com tempo de retardo vertical x) tem uma forma senoidal com amplitude zero em k*water_velocity/(2*source_depth) Hz (e máximos no meio entre dois cruzamentos zero) para k=0, 1, 2, etc. Desse modo, a amplitude da fonte tipo monopolo pode se aproximar de zero em 0 Hz.[0003] It is well known that as pressure waves travel through water and through subsurface formations, higher frequency pressure waves can be attenuated more quickly than lower frequency pressure waves. , and consequently, lower frequency pressure waves can be transmitted over longer distances through water and geological structures than higher frequency pressure waves. Furthermore, the lower frequency range may be important for deriving the elastic properties of the subsurface by seismic total wavefield inversion (FWI). Consequently, there has been a need for powerful low-frequency marine sound sources that operate in the frequency band of 1 - 100 hertz ("Hz") and as low as 2 to 3 octaves below 6 Hz. However, the generation of low-frequency pressure wave flow from seismic sources based on volume injection, such as air guns, marine vibrators, benders, etc., hereinafter referred to as "monopole sources", may be limited by a ghost function of the type source. monopole, in which pressure wave fields propagating toward the water surface are reflected at the water-air interface. These reflected sources, commonly referred to as "ghosts", have the opposite polarity of the rising waves and propagate towards the bottom of the water. The ghosts interfere with the sound source's pressure waves traveling downward to the bottom and act as a filter on the reflected wave field. The amplitude spectrum of a Í?I monopole ghost filter (with vertical delay time x) has a sinusoidal shape with zero amplitude at k*water_velocity/(2*source_depth) Hz (and maxima midway between two zero crossings) for k=0, 1, 2, etc. In this way, the amplitude of the monopole source can approach zero at 0 Hz.
[0004] Estes desenhos ilustram certos aspectos de algumas das concretizações da presente descrição e não devem ser usados para limitar ou definir a descrição.[0004] These drawings illustrate certain aspects of some of the embodiments of the present description and should not be used to limit or define the description.
[0005] As Figuras 1A a 1C ilustram concretizações exemplificativas de uma fonte tipo dipolo.[0005] Figures 1A to 1C illustrate exemplary embodiments of a dipole type source.
[0006] As Figuras 2A e 2B ilustram concretizações exemplificativas de geração de ondas de pressão em um corpo de água.[0006] Figures 2A and 2B illustrate exemplary embodiments of generating pressure waves in a body of water.
[0007] A Figura 3 ilustra um modelo exemplificativo para calcular um campo de onda de pressão gerado por uma fonte tipo dipolo.[0007] Figure 3 illustrates an exemplary model for calculating a pressure wave field generated by a dipole source.
[0008] As Figuras 4 e 5 ilustram campos de onda de pressão computados de uma fonte tipo monopolo de acordo com concretizações exemplificativas.[0008] Figures 4 and 5 illustrate pressure wave fields computed from a monopole-type source according to exemplary embodiments.
[0009] As Figuras 6 e 7 ilustram campos de onda de pressão computados de uma fonte tipo dipolo de acordo com concretizações exemplificativas.[0009] Figures 6 and 7 illustrate pressure wave fields computed from a dipole-type source according to exemplary embodiments.
[0010] A Figura 8 ilustra campos de onda de pressão computados incluindo o fantasma de fonte de uma fonte tipo dipolo de acordo com concretizações exemplificativas.[0010] Figure 8 illustrates computed pressure wave fields including the source ghost of a dipole-type source according to exemplary embodiments.
[0011] A Figura 9 ilustra campos de onda de pressão computados incluindo o fantasma de fonte de uma fonte tipo monopolo de acordo com concretizações exemplificativas.[0011] Figure 9 illustrates computed pressure wave fields including the source ghost of a monopole source according to exemplary embodiments.
[0012] As Figuras 10A a 10C ilustram uma concretização exempli- ficativa de uma fonte tipo dipolo.[0012] Figures 10A to 10C illustrate an exemplary embodiment of a dipole type source.
[0013] A Figura 11 ilustra uma concretização exemplificativa de um conjunto empilhado de fontes tipo dipolo.[0013] Figure 11 illustrates an exemplary embodiment of a stacked set of dipole sources.
[0014] A Figura 12 uma concretização exemplificativa de um sistema de inspeção sísmica marinha.[0014] Figure 12 is an exemplary embodiment of a marine seismic inspection system.
[0015] Concretizações podem ser dirigidas a fontes tipo dipolo e a métodos e sistemas associados. Pelo menos uma concretização pode ser dirigida a uma fonte tipo dipolo usada para sistemas de pesquisa sísmica marinha, onde a fonte tipo dipolo pode gerar uma onda ascendente e uma onda descendente com polaridade oposta. Este tipo de fonte que gera uma onda ascendente e uma onda descendente com polaridade oposta pode ser referido como uma "fonte tipo dipolo". Será entendido que a onda ascendente não tem que se deslocar ascendentemente em uma direção normal à superfície da água, mas, em vez disso, emana da fonte tipo dipolo e se desloca geralmente para cima na direção da superfície da água, enquanto a onda descendente emana da fonte tipo dipolo e se desloca geralmente para baixo na direção do fundo da água.[0015] Embodiments can be directed to dipole-type sources and associated methods and systems. At least one embodiment can be directed to a dipole-type source used for marine seismic survey systems, where the dipole-type source can generate an ascending wave and a descending wave with opposite polarity. This type of source that generates an ascending wave and a descending wave with opposite polarity can be referred to as a "dipole type source". It will be understood that the ascending wave does not have to travel upward in a direction normal to the water surface, but instead emanates from the dipole source and travels generally upward toward the water surface, while the descending wave emanates of the dipole type source and generally moves downward towards the bottom of the water.
[0016] As Figuras de 1A a 1C ilustram uma concretização exempli- ficativa de uma fonte tipo dipolo 100. Conforme ilustrado, a fonte tipo dipolo 100 pode incluir duas superfícies de radiação de som, na forma de uma primeira placa de dobrador 102 e uma segunda placa de do- brador 104, para gerar ondas de pressão. Na concretização ilustrada, as primeira e segunda placas de dobrador 102, 104 podem ser dobradas e flexionadas para gerar ondas de pressão. A primeira placa de dobrador 102 e a segunda placa de dobrador 104 podem atuar, cada qual, em uma fase oposta à outra de tal modo que as primeira e segunda placas de dobrador 102, 104 oscilem substancialmente de forma síncrona na mesma direção de tal modo que a fonte tipo dipolo 100 possa gerar uma onda ascendente e uma onda descendente com polaridade oposta. Conforme aqui usado, as duas superfícies de radiação de som (por exemplo, a primeira placa de dobrador 102 e a se- gunda placa de dobrador 104) são consideradas como oscilando subs-tancialmente de forma síncrona, onde pelo menos 95% de sua oscilação se dá na mesma direção. Por exemplo, pelo menos 95%, 98%, 99% ou 99,9% da oscilação das superfícies de radiação de som (por exemplo, a primeira placa de dobrador 102 e a segunda placa de do- brador 104) podem se dar na mesma direção. A fonte tipo dipolo 100 pode atuar por meio da mudança de momentum e o espectro de amplitude de um filtro fantasma tipo dipolo G(o = 1 + e-ar (com tempo de retardo vertical T) se apresenta na forma de coseno com amplitude zero em (k+1/2)*water_velocity/(2*source_depth) Hz (e máximos no meio entre dois cruzamentos zero) para K=0, 1, 2, etc. Desse modo, a am-plitude da função fantasma se aproximará de seu primeiro máximo, quando as frequências se aproximarem de 0 Hz. Desse modo, a fonte tipo dipolo 100 pode ser adequada para gerar frequências muito baixas, por exemplo, de cerca de 0,75 Hz a cerca de 6 Hz, e, especificamente, de cerca de 3 Hz a cerca de 6 Hz, de cerca de 1,5 Hz a cerca de 3 Hz, ou de cerca de 0,75 Hz a 1,5 Hz. Além disso, enquanto combina as primeira e segunda placas de dobrador 102, 104, que normalmente funcionam separadamente como uma fonte tipo monopolo, com uma fonte tipo dipolo, pode ser gerado um campo de onda de pressão com propagação ascendente e descendente decomposta, o qual é livre de entalhes espectrais. Em outras palavras, a separação de campo de onda do lado da fonte pode ser conseguida. Enquanto as Figuras 1A a 1C ilustram a fonte tipo dipolo 100 na forma de um "dobrador" (também comumente referido como "projetor de disco flexural"), a descrição não é limitada à fonte tipo dipolo 100 sendo um dobrador. Em concretizações exemplificativas, a fonte tipo dipolo 100 pode se apresentar na forma de uma fonte vibratória acústica, uma fonte tipo placa de pistão, ou outro dispositivo adequado para gerar as ondas de pressão desejadas.[0016] Figures 1A to 1C illustrate an exemplary embodiment of a dipole source 100. As illustrated, the dipole source 100 may include two sound radiating surfaces, in the form of a first bender plate 102 and a second bender plate 104, to generate pressure waves. In the illustrated embodiment, the first and second bender plates 102, 104 can be bent and flexed to generate pressure waves. The first bender plate 102 and the second bender plate 104 may each act in a phase opposite to the other such that the first and second bender plates 102, 104 oscillate substantially synchronously in the same direction such that that the dipole source 100 can generate an upward wave and a downward wave with opposite polarity. As used herein, the two sound radiating surfaces (e.g., the first bender plate 102 and the second bender plate 104) are considered to oscillate substantially synchronously, where at least 95% of their oscillation is in the same direction. For example, at least 95%, 98%, 99%, or 99.9% of the oscillation of the sound radiating surfaces (e.g., the first bender plate 102 and the second bender plate 104) may occur in the same direction. The dipole source 100 can act through momentum change and the amplitude spectrum of a dipole ghost filter G(o = 1 + e-ar (with vertical delay time T) is presented in the form of a cosine with zero amplitude at (k+1/2)*water_velocity/(2*source_depth) Hz (and maxima in the middle between two zero crossings) for K=0, 1, 2, etc. In this way, the amplitude of the ghost function will approach from its first maximum as frequencies approach 0 Hz. Thus, the dipole source 100 may be suitable for generating very low frequencies, for example, from about 0.75 Hz to about 6 Hz, and specifically , from about 3 Hz to about 6 Hz, from about 1.5 Hz to about 3 Hz, or from about 0.75 Hz to 1.5 Hz. Additionally, while combining the first and second memory cards doubler 102, 104, which normally operate separately as a monopole-type source, with a dipole-type source, a pressure wave field with decomposed upward and downward propagation can be generated, which is free of spectral notches. In other words, source-side wavefield separation can be achieved. While Figures 1A to 1C illustrate the dipole source 100 in the form of a "doubler" (also commonly referred to as a "flexural disk projector"), the description is not limited to the dipole source 100 being a doubler. In exemplary embodiments, the dipole source 100 may be in the form of an acoustic vibratory source, a piston plate source, or other suitable device for generating the desired pressure waves.
[0017] Na concretização ilustrada, a fonte tipo dipolo 100 inclui uma primeira e uma segunda placas de dobrador 102, 104. Enquanto não ilustradas, molas e elementos de massa podem ser conectados às primeira e segunda placas de dobrador 102, 104, conforme desejado para uma aplicação específica. Em algumas concretizações, as primeira e segunda placas de dobrador 102, 104 podem ser geralmente planares. Em concretizações específicas, as primeira e segunda placas de dobrador 102, 104 podem se apresentar, cada qual, na forma de um disco flexível. Em concretizações, as primeira e segunda placas de dobrador 102, 104 podem ser, cada qual, discos circulares planos apresentando espessura substancialmente uniforme. No entanto, outras configurações das primeira e segunda placas de dobrador 102, 104, incluindo tanto axialmente simétricas quanto axialmente assimétricas, podem ser adequadas para aplicações específicas. Por meio de exemplo, as primeira e segunda placas de dobrador 102, 104 podem ser retangulares, quadradas, elípticas, ou outra forma adequada para prover as ondas de pressão desejadas. As primeira e segunda placas de dobrador 102, 104 podem ser formadas de qualquer de uma variedade de materiais incluindo materiais compreendendo aço, alumínio, uma liga de cobre, plástico reforçado por fibra de vidro (por exemplo, epóxi reforçado por fibra de vidro), material de mola reforçado por fibra de carbono ou outro material de mola flexível adequado. Exemplos de ligas de cobre adequados podem incluir latão, berílio, cobre, fósforo, bronze, ou outra liga de cobre adequada. Em algumas concretizações, as primeira e segunda placas de dobrador 102, 104 podem compreender alumínio. As primeira e segunda placas de dobrador 102, 104 podem ser formadas do mesmo material ou de um material diferente. Em concretizações específicas, as primeira e segunda placas de dobrador 102, 104 podem ter uma espessura de cerca de 1 milímetro a cerca de 12 milímetros ou ainda maior. Contudo, dimensões fora destas faixas podem ser adequadas para uma aplicação específica, conforme desejado por aquele versado na técnica com o benefício desta descrição. Em geral, as primeira e segunda placas de dobrador 102, 104 devem ter uma espessura que permita a deformação suficiente, mas que possa suportar pressões estáticas diferenciais esperadas.[0017] In the illustrated embodiment, the dipole-type source 100 includes a first and second bender plates 102, 104. While not illustrated, springs and mass elements may be connected to the first and second bender plates 102, 104, as desired. for a specific application. In some embodiments, the first and second bender plates 102, 104 may be generally planar. In specific embodiments, the first and second bender plates 102, 104 may each be in the form of a flexible disk. In embodiments, the first and second bender plates 102, 104 may each be flat circular discs having substantially uniform thickness. However, other configurations of the first and second bender plates 102, 104, including both axially symmetrical and axially asymmetrical, may be suitable for specific applications. By way of example, the first and second bender plates 102, 104 may be rectangular, square, elliptical, or other suitable shape to provide the desired pressure waves. The first and second bender plates 102, 104 may be formed from any of a variety of materials including materials comprising steel, aluminum, a copper alloy, fiberglass reinforced plastic (e.g., fiberglass reinforced epoxy), carbon fiber reinforced spring material or other suitable flexible spring material. Examples of suitable copper alloys may include brass, beryllium, copper, phosphor, bronze, or another suitable copper alloy. In some embodiments, the first and second bender plates 102, 104 may comprise aluminum. The first and second bender plates 102, 104 may be formed from the same material or a different material. In specific embodiments, the first and second bender plates 102, 104 may have a thickness of from about 1 millimeter to about 12 millimeters or even greater. However, dimensions outside these ranges may be suitable for a specific application, as desired by one skilled in the art with the benefit of this description. In general, the first and second bender plates 102, 104 should have a thickness that allows sufficient deformation but can withstand expected differential static pressures.
[0018] As primeira e segunda placas de dobrador 102, 104 podem ser acopladas entre si ou de outro modo posicionadas para prover uma cavidade interna 106 entre as primeira e segunda placas de do- brador 102, 104. As primeira e segunda placas de dobrador 102, 104 podem ser também acopladas entre si de maneira a permitir que as primeira e segunda placas de dobrador 102, 104 se dobrem e gerem as ondas de pressão desejadas. Em concretizações específicas, as primeira e segunda placas de dobrador 102, 104 podem ser acopladas entre si em suas bordas externas. Em uma concretização não limitativa, as primeira e segunda placas de dobrador 102, 104 podem ser acopladas entre si pela parede externa 108. A parede externa 108 pode se apresentar na forma de um arco ou outra estrutura adequada. A parede externa 108 pode ser dimensionada para manter uma separação (por exemplo, um vão) entre as primeira e segunda placas de do- brador 102, 104.[0018] The first and second folder plates 102, 104 may be coupled together or otherwise positioned to provide an internal cavity 106 between the first and second folder plates 102, 104. The first and second folder plates 102, 104 may also be coupled together to allow the first and second bender plates 102, 104 to bend and generate the desired pressure waves. In specific embodiments, the first and second bender plates 102, 104 may be coupled together at their outer edges. In a non-limiting embodiment, the first and second bender plates 102, 104 may be coupled together by the outer wall 108. The outer wall 108 may be in the form of an arch or other suitable structure. The outer wall 108 may be sized to maintain a separation (e.g., a gap) between the first and second bender plates 102, 104.
[0019] A operação da fonte tipo dipolo 100 será agora descrita em maiores detalhes com referência às Figuras 1A a 1C. A Figura 1A ilustra a fonte tipo dipolo 100 incluindo as primeira e segunda placas de do- brador 102, 104 em repouso. Um driver (por exemplo, um ou mais drivers 1000, 1002 mostrados na Figura 10A) pode ser operado para fazer com que as primeira e segunda placas de dobrador 102, 104 se dobrem de tal modo a oscilarem substancialmente de forma síncrona. As primeira e segunda placas de dobrador 102, 104 podem ser dobradas em sincronia substancial em uma primeira direção mostrada pelas setas 110 (Figura 1B) para criar pressão positiva abaixo e pressão negativa acima da fonte tipo dipolo 100. Depois, dobrar em sincronia substancial em uma segunda direção, conforme mostrado pelas setas 112 (Figura 1C) para criar pressão positiva acima e pressão negativa abaixo da fonte tipo dipolo 100. Este movimento oscilante pode ser repetido por um período de tempo para gerar um campo de onda de pressão. Visto que as primeira e segunda placas de dobrador 102, 104 oscilam em sincronia substancial, a fonte tipo dipolo 100 pode gerar uma onda ascendente e uma onda descendente com polaridade opostas. Conforme pode ser visto nas Figuras 1B e 1C, as primeira e segunda placas de dobrador 102, 104 são dobradas na mesma direção substancialmente de forma síncrona sem uma mudança do volume total na cavidade interna 106, por exemplo, uma mudança de volume na cavidade interna de menos de 1%, menos de 0,5%, ou ainda menor.[0019] The operation of the dipole source 100 will now be described in greater detail with reference to Figures 1A to 1C. Figure 1A illustrates the dipole source 100 including the first and second bender plates 102, 104 at rest. A driver (e.g., one or more drivers 1000, 1002 shown in Figure 10A) may be operated to cause the first and second bender plates 102, 104 to bend such that they oscillate substantially synchronously. The first and second bender plates 102, 104 may be bent in substantial synchronization in a first direction shown by arrows 110 (Figure 1B) to create positive pressure below and negative pressure above the dipole-type source 100. Then, bend in substantial synchronization in a second direction as shown by arrows 112 (Figure 1C) to create positive pressure above and negative pressure below the dipole-type source 100. This oscillating motion may be repeated for a period of time to generate a pressure wave field. Since the first and second bender plates 102, 104 oscillate in substantial synchrony, the dipole-type source 100 can generate an upward wave and a downward wave with opposite polarity. As can be seen in Figures 1B and 1C, the first and second bender plates 102, 104 are bent in the same direction substantially synchronously without a change of the total volume in the internal cavity 106, e.g., a volume change in the internal cavity of less than 1%, less than 0.5%, or even lower.
[0020] A Figura 2A ilustra a geração de um campo de onda de pressão 200 no corpo de água 202 pela fonte tipo dipolo 100 de acordo com concretizações exemplificativas. A fonte tipo dipolo 100 pode ser posicionada no corpo de água 202 abaixo de uma superfície de água 204. A fonte tipo dipolo 100 pode ser operada no corpo de água 202 para gerar ondas de pressão com polaridade oposta, ilustrada na Figura 2A como onda descendente 206 e onda ascendente 208 com polaridade oposta. A onda descendente 206 pode estar em uma baixa frequência. Em algumas concretizações, a onda descendente 206 pode ter uma frequência muito baixa, por exemplo, de cerca de 0,75 Hz a cerca de 10 Hz, e, especificamente, de cerca de 3 Hz a cerca de 6 Hz, cerca de 1,5 Hz a 3 Hz, ou cerca de 0,75 Hz a 1,5 Hz. A onda descendente 206 e a onda ascendente 208 são consideradas como tendo polaridade opostas quando a amplitude de pressão na mesma distância da fonte apresentar um sinal oposto. Por exemplo, a onda descendente 206 pode ter uma amplitude de pressão A(x,y,z;t), enquanto que a onda ascendente 208 pode ser criada com polaridade inversa, ou ter uma amplitude de pressão na mesma distância da fonte -A(x,y,-z;t), assumindo a origem de um sistema de coordenadas Cartesianas no centro da fonte com o eixo z positivo apontando para baixo. A onda ascendente 208 pode estar também em uma baixa frequência. Em algumas concretizações, a onda ascendente 208 pode ter uma frequência muito baixa, por exemplo, de cerca de 0,75 Hz a cerca de 10 Hz, e, especificamente, de cerca de 3 Hz a cerca de 6 Hz, cerca de 1,5 Hz a 3 Hz, ou cerca de 0,75 Hz a 1,5 Hz. Conforme ilustrado pela Figura 2B, a onda ascendente 208 pode ser refletida fora da superfície de água 204 para prover onda refletida 210, que pode então ter a mesma polaridade que a onda descendente 206. Em baixas frequências, estas duas ondas descendentes (por exemplo, a onda descendente 206 e a onda refletida 210) podem combinar substancialmente em fase para prover uma onda composta 212 que é descendente.[0020] Figure 2A illustrates the generation of a pressure wave field 200 in the water body 202 by the dipole source 100 according to exemplary embodiments. The dipole source 100 may be positioned in the body of water 202 below a water surface 204. The dipole source 100 may be operated in the body of water 202 to generate pressure waves of opposite polarity, illustrated in Figure 2A as a descending wave. 206 and rising wave 208 with opposite polarity. The descending wave 206 may be at a low frequency. In some embodiments, the descending wave 206 may have a very low frequency, for example, from about 0.75 Hz to about 10 Hz, and specifically from about 3 Hz to about 6 Hz, about 1. 5 Hz to 3 Hz, or about 0.75 Hz to 1.5 Hz. The descending wave 206 and the ascending wave 208 are considered to have opposite polarity when the pressure amplitude at the same distance from the source has an opposite sign. For example, the descending wave 206 may have a pressure amplitude A(x,y,z;t), while the ascending wave 208 may be created with reverse polarity, or have a pressure amplitude at the same distance from the source -A (x,y,-z;t), assuming the origin of a Cartesian coordinate system at the center of the source with the positive z-axis pointing downwards. The rising wave 208 may also be at a low frequency. In some embodiments, the rising wave 208 may have a very low frequency, for example, from about 0.75 Hz to about 10 Hz, and specifically from about 3 Hz to about 6 Hz, about 1.0 Hz. 5 Hz to 3 Hz, or about 0.75 Hz to 1.5 Hz. As illustrated by Figure 2B, the rising wave 208 may be reflected off the water surface 204 to provide reflected wave 210, which may then have the same polarity than the descending wave 206. At low frequencies, these two descending waves (e.g., the descending wave 206 and the reflected wave 210) may combine substantially in phase to provide a composite wave 212 that is descending.
[0021] A Figura 3 ilustra um modelo 300 para calcular um campo de onda de pressão 200 gerado pela fonte tipo dipolo 100 (por exemplo, a Figura 1). Conforme ilustrado, um campo de onda de pressão 200 pode ser encerrado por uma superfície esférica 302 representando uma borda externa do modelo de uma superfície interna, circundando as primeira e segunda placas de dobrador oscilantes 102, 104 da fonte tipo dipolo 100, e representando uma borda interna. Com a aplicação do teorema de representação acústica no modelo 300, o campo de onda de pressão dentro do modelo 300 pode ser expresso, conforme mostrado na Figura 3, livre de forças do corpo. O modelo 300 pode ser expresso por integrais de superfície da função de Green de espaço livre g, da pressão p, e dos gradientes do campo de onda de pressão e da função de Green na superfície esférica 302 que delimita o modelo 300 e as superfícies internas que delimitam a fonte tipo dipolo 100. Ao deixar a superfície circular 302 livre e aplicar uma condição de radiação, tal como a condição de radiação de Sommerfield, a pressão p pode ser gravada como um integral de superfície que encerra o volume da fonte tipo dipolo: onde p é pressão, xR é o vetor de posição que indica uma localização receptora, t é tempo, S+ é a área de superfície da primeira placa de dobrador 102, S- é a área de superfície da segunda placa de do- brador 104, g é a função de Green, x é o vetor de posição na superfície de integração, v^-i x r é o gradiente do campo de onda de pres são nas superfícies da primeira placa de dobrador 102 e da segunda placa de dobrador 104 como uma função de x e t, vpi* 1) é o gradi ente da função de Green nas superfícies da primeira placa de dobra- dor 102 e da segunda placa de dobrador 104 como uma função de x, XR, e t, n é vetor normal, dS é o elemento de superfície, * indica a convolução de tempo, e . produto escalar. A equação 1 assume que a superfície que circunda o volume removido total é fornecida exclusivamente pelas áreas de superfície S+ e S- das primeira e segunda placas de dobrador 102, 104. Isto é, a distância entre as superfícies das primeira e segunda placas de dobrador 102, 104 é muito menor do que as áreas de superfície S+ e S- das primeira e segunda placas de dobrador 102, 104. Assumindo que a direção do vetor normal n é de Sa S+, conforme ilustrado na Figura 3, o integral sobre toda a superfície pode ser expresso como: [0021] Figure 3 illustrates a model 300 for calculating a pressure wave field 200 generated by the dipole-type source 100 (e.g., Figure 1). As illustrated, a pressure wave field 200 may be enclosed by a spherical surface 302 representing an outer edge of the model of an inner surface, surrounding the first and second oscillating bender plates 102, 104 of the dipole-type source 100, and representing a inner edge. By applying the acoustic representation theorem to model 300, the pressure wave field within model 300 can be expressed, as shown in Figure 3, free of body forces. The model 300 can be expressed by surface integrals of the free space Green's function g, the pressure p, and the gradients of the pressure wave field and the Green's function on the spherical surface 302 that bounds the model 300 and the internal surfaces that enclose the dipole source 100. By leaving the circular surface 302 free and applying a radiation condition, such as the Sommerfield radiation condition, the pressure p can be recorded as a surface integral enclosing the volume of the dipole source. : where p is pressure, xR is the position vector indicating a receiver location, t is time, S+ is the surface area of the first bender plate 102, S- is the surface area of the second bender plate 104, g is the Green's function, x is the position vector on the integrating surface, v^-ixr is the gradient of the pressure wave field on the surfaces of the first bender plate 102 and the second bender plate 104 as a function of xet, vpi* 1) is the gradient of the Green's function on the surfaces of the first bender plate 102 and the second bender plate 104 as a function of x, XR, et, n is normal vector, dS is the surface element, * indicates time convolution, and . scalar product. Equation 1 assumes that the surface surrounding the total removed volume is provided exclusively by the surface areas S+ and S- of the first and second bender plates 102, 104. That is, the distance between the surfaces of the first and second bender plates 102, 104 is much smaller than the surface areas S+ and S- of the first and second bender plates 102, 104. Assuming that the direction of the normal vector n is from Sa S+, as illustrated in Figure 3, the integral over all the surface can be expressed as:
[0022] Na Equação 2, nenhuma suposição foi feita com relação às funções de Green ou campos de onda de pressão nas superfícies das primeira e segunda placas de dobrador 102, 104. A continuidade dos gradientes de pressão pode ser assumida de tal modo que eles se movam na mesma direção através das primeira e segunda placas de dobrador 102, 104. Isto é, as velocidades de partícula através das primeira e segunda placas de dobrador 102, 104 são as mesmas. Esta é uma suposição válida para as primeira e segunda placas de dobrador 102, 104 que oscilam em sincronia como na fonte tipo dipolo 100. A continuidade pode ser imposta para as funções de Green e seus derivativos através das áreas de superfície S+ e S-. Desse modo, uma condição limítrofe nas funções de Green pode ser imposta sem afetar a generalidade deste exemplo, de tal modo que a Equação 2 seja reduzida a: [0022] In Equation 2, no assumptions were made regarding the Green's functions or pressure wave fields at the surfaces of the first and second bender plates 102, 104. The continuity of the pressure gradients can be assumed such that they move in the same direction through the first and second bender plates 102, 104. That is, the particle velocities through the first and second bender plates 102, 104 are the same. This is a valid assumption for the first and second doubler plates 102, 104 which oscillate in synchrony as in the dipole type source 100. Continuity can be imposed for the Green's functions and their derivatives through the S+ and S- surface areas. Thus, a boundary condition on Green's functions can be imposed without affecting the generality of this example, such that Equation 2 is reduced to:
[0023] Os colchetes [...] na Equação 3 indicam a diferença do campo de onda de pressão transmitido para o líquido circundante através das áreas de superfície S+ e S-. Para um ambiente marinho homogêneo que circunda as placas de dobrador, a função de Green de espaço livre pode ser usada, conforme fornecido por: onde c é a velocidade de propagação na água. A Equação 3 é uma expressão para calcular o campo de onda de pressão gerado pela fonte tipo dipolo 100.[0023] The brackets [...] in Equation 3 indicate the difference in the pressure wave field transmitted to the surrounding liquid through the S+ and S- surface areas. For a homogeneous marine environment surrounding the bender plates, the free space Green function can be used, as given by: where c is the speed of propagation in water. Equation 3 is an expression to calculate the pressure wave field generated by the dipole source 100.
[0024] Antes de computar o campo de onda de pressão gerado pela fonte tipo dipolo 100 a partir da Equação 3, o gradiente da função de Green de espaço livre pode ser derivado. Assumindo que as primeira e segunda placas de dobrador 102, 104 são planares e oscilam ao longo do eixo z, o derivativo da função de Green de espaço livre pode ser derivado, conforme mostrado na Equação 5: [0024] Before computing the pressure wave field generated by the dipole source 100 from Equation 3, the gradient of the free space Green's function can be derived. Assuming that the first and second bender plates 102, 104 are planar and oscillate along the z axis, the derivative of the free space Green's function can be derived, as shown in Equation 5:
[0025] Este derivativo apresenta um termo decaindo com que pode afetar apenas o comportamento do campo próximo, e outro termo (o campo distante) decaindo com que é o termo relevante para a exploração sísmica de reflexão. É notado que representa uma escala de coseno, que é responsável pela diretividade da fonte tipo dipolo 100.[0025] This derivative presents a term decaying with which can only affect the behavior of the near field, and another term (the far field) decaying with which is the relevant term for seismic reflection exploration. It is noted that represents a cosine scale, which is responsible for the directivity of the 100 dipole source.
[0026] As Figuras 4-7 ilustram comparações de campos de onda de pressão computados para uma fonte tipo monopolo e a fonte tipo dipolo 100 (por exemplo, Figura 1) na Figura 1) em meios homogêneos. A fonte tipo monopolo e a fonte tipo dipolo 100 estão ambas na forma de dobradores. Os campos de onda de pressão foram computados acima e abaixo da fonte tipo monopolo e foram também computados para a fonte tipo dipolo 100 na mesma distância e ângulo da fonte tipo dipolo 100. As Figuras 4 e 5 ilustram campos de onda de pressão computados de uma fonte tipo monopolo, que é localizada em uma profundidade de 80 metros. A Figura 4 é o campo de onda de pressão computado em 15 metros (isto é, 65 metros acima da fonte tipo monobloco), enquanto que a Figura 5 é o campo de onda de pressão computado em 145 metros (isto é, 65 metros abaixo da fonte tipo monopolo). As Figuras 6 e 7 ilustram campos de onda de pressão computados da fonte tipo dipolo 100 (por exemplo, Figura 1), que é localizada em uma profundidade de 80 metros. A Figura 6 é o campo de onda de pressão computado em 15 metros (isto é, 65 metros acima da fonte tipo dipolo 100), enquanto que a Figura 7 é o campo de onda de pressão computado em 145 metros (isto é, 65 metros abaixo da fonte tipo dipolo 100). Conforme ilustrado nas Figuras 4 e 5, o campo de onda de pressão é o mesmo acima e abaixo da fonte tipo monopolo. Em contraste, os campos de onda de pressão acima e abaixo da fonte tipo dipolo 100 mostrados nas Figuras 6 e 7 apresentam diferentes sinais (isto é, polaridade oposta), que é devido à direcionalidade da fonte tipo dipolo 100.[0026] Figures 4-7 illustrate comparisons of pressure wave fields computed for a monopole-type source and the dipole-type source 100 (e.g., Figure 1) in Figure 1) in homogeneous media. The monopole source and the dipole source 100 are both in the form of doublers. The pressure wave fields were computed above and below the monopole source and were also computed for the dipole source 100 at the same distance and angle as the dipole source 100. Figures 4 and 5 illustrate pressure wave fields computed from a monopole type source, which is located at a depth of 80 meters. Figure 4 is the pressure wavefield computed at 15 meters (i.e., 65 meters above the monobloc source), while Figure 5 is the pressure wavefield computed at 145 meters (i.e., 65 meters below monopole type source). Figures 6 and 7 illustrate pressure wave fields computed from the dipole source 100 (e.g., Figure 1), which is located at a depth of 80 meters. Figure 6 is the pressure wavefield computed at 15 meters (i.e., 65 meters above the dipole source 100), while Figure 7 is the pressure wavefield computed at 145 meters (i.e., 65 meters below the dipole type source 100). As illustrated in Figures 4 and 5, the pressure wave field is the same above and below the monopole source. In contrast, the pressure wave fields above and below the dipole source 100 shown in Figures 6 and 7 have different signs (i.e., opposite polarity), which is due to the directionality of the dipole source 100.
[0027] Consequentemente, as Figuras 4-7 ilustram os diferentes comportamentos de fontes tipo monopolo e fontes tipo dipolo 100. Os diferentes comportamentos das fontes tipo monopolo e das fontes tipo dipolo 100 podem ser combinados usando uma escala dependente de ângulo. Tal combinação pode ser usada para separar os campos de onda de pressão gerados em componentes de propagação ascendente e descendente. Tal separação de campo de onda do lado da fonte obtida pode ser similar à separação de duplo sensor no lado receptor.[0027] Consequently, Figures 4-7 illustrate the different behaviors of monopole-type sources and dipole-type sources 100. The different behaviors of monopole-type sources and dipole-type sources 100 can be combined using an angle-dependent scale. Such a combination can be used to separate the generated pressure wave fields into upward and downward propagating components. Such obtained source-side wavefield separation may be similar to the dual-sensor separation on the receiver side.
[0028] As Figuras 8 e 9 ilustram uma comparação dos fantasmas de fonte para a fonte tipo dipolo 100 (Figura 8) (por exemplo, Figura 1) e uma fonte tipo monopolo (Figura 9) em uma profundidade de 80 metros onde as varreduras começam com uma frequência de 1 hertz. A Figura 8 é um espectro de amplitude da fonte tipo dipolo 100, enquanto que a Figura 9 é um espectro de amplitude de uma fonte tipo monopolo. O efeito fantasma da fonte tipo dipolo 100 e da fonte tipo monopolo ilustradas nas Figuras 8 e 9 pode ser analisado usando o campo de onda de pressão gerado em um meio espaço homogêneo com superfície livre plana em z = 0. As duas funções fantasmas são complementares com o espectro de amplitude começando com um máximo em uma frequência de 0 hertz para a fonte tipo dipolo 100 e o espectro de amplitude começando com zero em uma frequência de 0 hertz para a fonte tipo monopolo. Devido ao fato de o comportamento espectral da função fantasma para a fonte tipo dipolo 100 com os valores mais altos nas frequências mais baixas, a fonte tipo dipolo pode ser bem adequada para gerar os campos de onda de pressão com frequências na extremidade de baixa frequência do espectro de amplitude.[0028] Figures 8 and 9 illustrate a comparison of the source ghosts for the dipole-type source 100 (Figure 8) (e.g., Figure 1) and a monopole-type source (Figure 9) at a depth of 80 meters where the scans start at a frequency of 1 hertz. Figure 8 is an amplitude spectrum of the dipole source 100, while Figure 9 is an amplitude spectrum of a monopole source. The ghost effect of the dipole source 100 and the monopole source illustrated in Figures 8 and 9 can be analyzed using the pressure wave field generated in a homogeneous half-space with a flat free surface at z = 0. The two ghost functions are complementary with the amplitude spectrum starting with a maximum at a frequency of 0 hertz for the 100 dipole type source and the amplitude spectrum starting with zero at a frequency of 0 hertz for the monopole type source. Because the spectral behavior of the ghost function for the dipole source 100 has the highest values at the lowest frequencies, the dipole source may be well suited to generating pressure wave fields with frequencies at the low frequency end of the spectrum. amplitude spectrum.
[0029] Consequentemente, uma combinação da fonte tipo dipolo 100 e das fontes tipo monopolo pode ser adequada para gerar uma banda de frequência ampla, por exemplo, de cerca de 0,1 Hz a cerca de 100 Hz, e fontes tipo dipolo 100 de frequências muito baixas, de cerca de 0,1 Hz a 10 Hz, ou de cerca de 0,1 Hz a 5 Hz. Em pelo menos uma concretização, as baixas frequências da fonte tipo dipolo podem ser intensificadas pela função fantasma da fonte tipo dipolo 100. A fonte tipo dipolo 100 pode ser rebocada em qualquer profundidade e gerar campos de onda de pressão de frequência muito baixa. Por exemplo, a fonte tipo dipolo 100 pode ser rebocada tão rasa quanto 10 m, as profundidades de fontes de pistola de ar convencionais tão profundas quanto 75 metros, 150 metros ou ainda mais profunda.[0029] Consequently, a combination of the dipole-type source 100 and the monopole-type sources may be suitable for generating a wide frequency band, e.g., from about 0.1 Hz to about 100 Hz, and dipole-type sources 100 of very low frequencies, from about 0.1 Hz to 10 Hz, or from about 0.1 Hz to 5 Hz. In at least one embodiment, the low frequencies of the dipole source can be enhanced by the ghost function of the dipole source 100. The dipole source 100 can be towed at any depth and generate very low frequency pressure wave fields. For example, the 100 dipole type fountain can be towed as shallow as 10 m, conventional air gun fountain depths as deep as 75 meters, 150 meters or even deeper.
[0030] As Figuras 10A a 10C ilustram outra concretização exempli- ficativa de fonte tipo dipolo 100. Conforme ilustrado, a fonte tipo dipolo 100 pode incluir duas superfícies de radiação de som, na forma da primeira placa de dobrador 102 e da segunda placa de dobrador 104 que podem ser dobradas e flexionadas para gerar ondas de pressão. Na concretização ilustrada, as primeira e segunda placas de dobrador 102, 104 das Figuras 10A a 10C podem ser similares na estrutura e na função à descrição precedente com relação à Figura 1. A fonte tipo dipolo 100 pode também incluir um ou mais drivers 1000, 1002. Um ou mais drivers 1000, 1002 serão referidos aqui coletivamente como um ou mais drivers 1000, 1002 e individualmente como o primeiro driver 1000 e o segundo driver 1002. Um ou mais drivers 1000, 1002 podem acionar as primeira e segunda placas de dobrador 102, 104 para gerar ondas de pressão (por exemplo, onda descendente 206 e onda as-cendente 208 na Figura 2A) apresentando polaridade oposta. Por exemplo, a primeira placa de dobrador 102 e a segunda placa de do- brador 104 pode atuar em uma fase oposta à outra de tal modo que as primeira e segunda placas de dobrador 102, 104 oscilem substancialmente de forma síncrona na mesma direção. Com a oscilação substancialmente síncrona das primeira e segunda placas de dobrador na mesma direção, a fonte tipo dipolo 100 pode gerar ondas de pressão com polaridade oposta.[0030] Figures 10A to 10C illustrate another exemplary embodiment of dipole source 100. As illustrated, dipole source 100 may include two sound radiating surfaces, in the form of the first bender plate 102 and the second bender plate 102. bender 104 that can be bent and flexed to generate pressure waves. In the illustrated embodiment, the first and second bender plates 102, 104 of Figures 10A to 10C may be similar in structure and function to the preceding description with respect to Figure 1. The dipole source 100 may also include one or more drivers 1000, 1002. One or more drivers 1000, 1002 will be referred to herein collectively as one or more drivers 1000, 1002 and individually as the first driver 1000 and the second driver 1002. One or more drivers 1000, 1002 may drive the first and second bender cards 102, 104 to generate pressure waves (e.g., descending wave 206 and ascending wave 208 in Figure 2A) having opposite polarity. For example, the first bender plate 102 and the second bender plate 104 may act in a phase opposite to each other such that the first and second bender plates 102, 104 oscillate substantially synchronously in the same direction. With substantially synchronous oscillation of the first and second bender plates in the same direction, the dipole-type source 100 can generate pressure waves with opposite polarity.
[0031] Na concretização ilustrada, a fonte tipo dipolo 100 pode in cluir uma cavidade interna 106. Conforme ilustrado, a cavidade interna 106 pode ser provida entre as primeira e segunda placas de dobrador 102, 104. Em algumas concretizações, a parede divisória 1008 separa a cavidade interna 106 na primeira cavidade 1004 e na segunda cavidade 1006. A primeira cavidade 1004 e a segunda cavidade 1006 podem ser vedadas entre si de modo que não haja nenhuma comunicação de fluido entre a primeira cavidade 1004 e a segunda cavidade 1006. As primeira e segunda cavidades 1004, 1006 podem ser, cada qual, configuradas para reter um volume de um fluido, que pode ser um gás, tal como ar ou outro fluido compressível ou substância gasosa, ou líquido, tal como água. Em algumas concretizações, o fluido pode compreender ar pressurizado, em que o ar está em uma pressão maior do que a pressão atmosférica. O fluido na primeira cavidade 1004 e na segunda cavidade 1006 pode ser igual em cada das primeira e segunda cavidades 1004, 1006 ou diferente. O volume de fluido dentro das primeira e segunda cavidades 1004, 1006 pode ser dependente do volume das primeira e segunda cavidades 1004, 1006, que, por sua vez, dependeria de suas respectivas dimensões (por exemplo, diâmetro, comprimento, altura, etc.). Em algumas concretizações, o volume de fluido dentro das primeira e segunda cavidades 1004, 1006 pode ser pressurizado, por exemplo, acima da atmosférica. Em aplicações marinhas, por exemplo, a pressuri- zação e a manutenção do volume de fluido dentro das primeira e segunda cavidades 1004, 1006 em uma pressão hidrostática ambiente em uma profundidade de água de operação podem proteger a fonte tipo dipolo 100 de colapso originário da pressão hidrostática ambiente.[0031] In the illustrated embodiment, the dipole-type source 100 may include an internal cavity 106. As illustrated, the internal cavity 106 may be provided between the first and second bender plates 102, 104. In some embodiments, the dividing wall 1008 separates the internal cavity 106 into the first cavity 1004 and the second cavity 1006. The first cavity 1004 and the second cavity 1006 may be sealed together so that there is no fluid communication between the first cavity 1004 and the second cavity 1006. first and second cavities 1004, 1006 may each be configured to hold a volume of a fluid, which may be a gas, such as air or other compressible fluid or gaseous substance, or liquid, such as water. In some embodiments, the fluid may comprise pressurized air, wherein the air is at a pressure greater than atmospheric pressure. The fluid in the first cavity 1004 and the second cavity 1006 may be the same in each of the first and second cavities 1004, 1006 or different. The volume of fluid within the first and second cavities 1004, 1006 may be dependent on the volume of the first and second cavities 1004, 1006, which, in turn, would depend on their respective dimensions (e.g., diameter, length, height, etc. ). In some embodiments, the fluid volume within the first and second cavities 1004, 1006 may be pressurized, for example, above atmospheric. In marine applications, for example, pressurizing and maintaining the fluid volume within the first and second cavities 1004, 1006 at an ambient hydrostatic pressure at an operating water depth can protect the dipole source 100 from collapse originating from the ambient hydrostatic pressure.
[0032] Conforme ilustrado, a cavidade interna 106 pode também incluir orifícios, tais como o primeiro orifício 1007 e o segundo orifício 1009. Os primeiro e segundo orifícios 1007, 1009 podem servir como aberturas para transportar fluido para e da cavidade interna 106. Por exemplo, o primeiro orifício 1007 pode servir como uma abertura na parede externa 108 para transportar fluido para e da primeira cavidade 1004, e o segundo orifício 1009 pode servir como uma abertura na parede externa 108 para transportar fluido para e da segunda cavidade 1006. Enquanto as Figuras 10A a 10C ilustram dois orifícios (por exemplo, o primeiro orifício 1007 e o segundo orifício 1009), será entendido que mais de dois orifícios podem ser formados na parede externa 108 para prover fluxo de fluido para dentro e para fora da cavidade interna 106. Cada dos orifícios, o primeiro orifício 1007 e o segundo orifício 1009, pode ser configurado para facilitar o fluxo de fluido entre a cavidade interna 106 e um ou mais drivers 1000, 1002. Por exemplo, o primeiro orifício 1007 pode facilitar o fluxo de fluido entre a primeira cavidade 1004 e o primeiro driver 1000, e o segundo orifício 1009 pode facilitar o fluxo de fluido entre a segunda cavidade 1006 e o segundo driver 1002.[0032] As illustrated, the internal cavity 106 may also include holes, such as the first hole 1007 and the second hole 1009. The first and second holes 1007, 1009 may serve as openings for transporting fluid to and from the internal cavity 106. For For example, the first orifice 1007 may serve as an opening in the outer wall 108 for transporting fluid to and from the first cavity 1004, and the second orifice 1009 may serve as an opening in the outer wall 108 for transporting fluid to and from the second cavity 1006. While Figures 10A to 10C illustrate two holes (e.g., the first hole 1007 and the second hole 1009), it will be understood that more than two holes may be formed in the outer wall 108 to provide fluid flow into and out of the inner cavity. 106. Each of the orifices, the first orifice 1007 and the second orifice 1009, may be configured to facilitate the flow of fluid between the internal cavity 106 and one or more drivers 1000, 1002. For example, the first orifice 1007 may facilitate flow of fluid between the first cavity 1004 and the first driver 1000, and the second orifice 1009 may facilitate the flow of fluid between the second cavity 1006 and the second driver 1002.
[0033] Com referência continuada às Figuras 10A a 10C, um ou mais drivers 1000, 1002 podem estar em comunicação de fluido com o fluido na cavidade interna 106. Por exemplo, o primeiro driver 1000 pode estar em comunicação de fluido com a primeira cavidade 1004 e o segundo driver 1002 pode estar em comunicação de fluido com a segunda cavidade 1006. O primeiro conduto 1010 pode acoplar o primeiro driver 1000 à primeira cavidade 1004, e o segundo conduto 1012 pode acoplar o segundo driver 1002 à segunda cavidade 1006. Quando os primeiro e segundo condutos 1010 e 1012 forem mostrados nas Figuras 10A a 10C, será entendido que os primeiro e segundo condutos 1010 e 1012 podem não ser necessários para acoplar um ou mais drivers 1000, 1002 à cavidade interna 106. Por exemplo, um ou mais drivers 1000, 1002 podem ser diretamente acoplados à parede externa 108 ou os primeiro e segundo condutos 1010, 1012 podem ser internos a um ou mais drivers 1000, 1002.[0033] With continued reference to Figures 10A to 10C, one or more drivers 1000, 1002 may be in fluid communication with the fluid in internal cavity 106. For example, the first driver 1000 may be in fluid communication with the first cavity When first and second conduits 1010 and 1012 are shown in Figures 10A to 10C, it will be understood that the first and second conduits 1010 and 1012 may not be necessary to couple one or more drivers 1000, 1002 to the internal cavity 106. For example, one or further drivers 1000, 1002 may be directly coupled to the outer wall 108 or the first and second conduits 1010, 1012 may be internal to one or more drivers 1000, 1002.
[0034] Quando um ou mais drivers 1000, 1002 forem acionados, um ou mais drivers 1000, 1002 poderão fazer com que o fluido flua para dentro e para fora da cavidade interna 106 (por exemplo, fluindo para a primeira cavidade 1004 enquanto flui para fora da segunda cavidade 1006), fazendo assim com que as primeira e segunda placas de dobra- dor 102,104 sejam dobradas, flexionadas ou de outro modo deformadas, resultando na vibração e na saída de ondas de pressão. Com o controle do acionamento de um ou mais drivers 1000, 1002 de modo que o fluido que entra e que sai da cavidade interna 106 seja controlado, as primeira e segunda placas de dobrador 102, 104 podem oscilar sincronicamente em fase oposta. Em operação, a pressão na primeira e segunda cavidades 1004, 1006 e a dobra das primeira e segunda placas de dobrador 102, 104 podem se dar em fase oposta. A Figura 10A ilustra a fonte tipo dipolo 100 em repouso antes do acionamento de um ou mais drivers 1000, 1002. Conforme ilustrado na Figura 10B, um ou mais drivers 1000, 1002 podem ser acionados para fazer com o fluido flua para dentro e para fora da cavidade interna 106 para fazer com que as primeira e segunda placas de dobrador 102, 104 sejam dobradas em sincronia substancial em uma primeira direção mostrada pelas setas 110. Para ocasionar este movimento na primeira direção 110, o fluido poderá fluir para a segunda cavidade 1006 enquanto fluido adicional está fluindo para fora da primeira cavidade 1004. Conforme ilustrado na Figura 10C, um ou mais drivers 1000, 1002 podem ser então acionados para fazer com que as primeira e segunda placas de dobrador 102, 104 sejam dobradas em uma segunda direção (oposta à primeira direção 110), conforme mostrado pelas setas 112. Para ocasionar este movimento na segunda direção 112, o fluido pode fluir para fora da segunda cavidade 1006 enquanto o fluido adicional está fluindo para a primeira cavidade 1004. Este movimento de oscilação das primeira e segunda placas de dobrador 102, 104 na primeira direção 110 seguida pela se- gunda direção 112 pode ser repetido por um período de tempo para gerar um campo de onda de pressão. Visto que as primeira e segunda placas de dobrador 102, 104 oscilam em sincronia substancial, a fonte tipo dipolo 100 pode gerar uma onda ascendente e uma onda descendente com polaridade oposta.[0034] When one or more drivers 1000, 1002 are actuated, the one or more drivers 1000, 1002 may cause fluid to flow in and out of the internal cavity 106 (e.g., flowing into the first cavity 1004 while flowing into outside the second cavity 1006), thereby causing the first and second bender plates 102,104 to be bent, flexed or otherwise deformed, resulting in vibration and the output of pressure waves. By controlling the actuation of one or more drivers 1000, 1002 so that the fluid entering and leaving the internal cavity 106 is controlled, the first and second bender plates 102, 104 can oscillate synchronously in opposite phase. In operation, the pressure in the first and second cavities 1004, 1006 and the bending of the first and second bender plates 102, 104 may occur in opposite phases. Figure 10A illustrates the dipole source 100 at rest prior to actuation of one or more drivers 1000, 1002. As illustrated in Figure 10B, one or more drivers 1000, 1002 may be actuated to cause the fluid to flow in and out. of the internal cavity 106 to cause the first and second bender plates 102, 104 to be bent in substantial synchrony in a first direction shown by arrows 110. To cause this movement in the first direction 110, fluid may flow into the second cavity 1006 while additional fluid is flowing out of the first cavity 1004. As illustrated in Figure 10C, one or more drivers 1000, 1002 may then be driven to cause the first and second bender plates 102, 104 to be bent in a second direction ( opposite the first direction 110), as shown by arrows 112. To bring about this movement in the second direction 112, fluid may flow out of the second cavity 1006 while additional fluid is flowing into the first cavity 1004. This oscillating motion of the first and second bender plates 102, 104 in the first direction 110 followed by the second direction 112 may be repeated for a period of time to generate a pressure wave field. Since the first and second bender plates 102, 104 oscillate in substantial synchrony, the dipole-type source 100 can generate an upward wave and a downward wave with opposite polarity.
[0035] Um ou mais drivers 1000, 1002 podem ser qualquer driver adequado para acionamento da fonte tipo dipolo 100. Em algumas concretizações, um ou mais drivers 1000, 1002 devem fazer com que o fluido flua para dentro e para fora da cavidade interna 106. Em algumas concretizações, um ou mais drivers 1000, 1002 podem ser um transdutor eletroacústico para geração de energia acústica. Em concretizações não limitativas, o transdutor eletroacústico pode gerar força com a vibração de uma porção de sua superfície. Em outras concretizações, um ou mais drivers 1000, 1002 podem ser um motor linear, que pode ser um motor magnético linear que pode ser energizado eletricamente. Um motor linear adequado pode incluir bobinas elétricas estacionárias e um componente elétrico (por exemplo, um cilindro magnético) que passa através de um campo magnético gerado pelas bobinas elétricas estacionárias, ou vice-versa.[0035] One or more drivers 1000, 1002 may be any driver suitable for driving the dipole type source 100. In some embodiments, one or more drivers 1000, 1002 are to cause fluid to flow in and out of the internal cavity 106 In some embodiments, one or more drivers 1000, 1002 may be an electroacoustic transducer for generating acoustic energy. In non-limiting embodiments, the electroacoustic transducer can generate force by vibrating a portion of its surface. In other embodiments, one or more drivers 1000, 1002 may be a linear motor, which may be a linear magnetic motor that may be electrically energized. A suitable linear motor may include stationary electrical coils and an electrical component (e.g., a magnetic cylinder) that passes through a magnetic field generated by the stationary electrical coils, or vice versa.
[0036] A fonte tipo dipolo 100 pode ainda incluir um sistema de controle 1014. O sistema de controle 1014 pode ser parte de um sistema de gravação (por exemplo, o sistema de gravação 1206 na Figura 12) ou um computador diferente. O sistema de controle 1014 pode ser comunicativamente acoplado a um ou mais drivers 1000, 1002 por um elo de comunicação 1016, que pode ser com fio, sem fio, ou uma combinação dos mesmos. O sistema de controle 1014 pode incluir hardware e software que operam para controlar um ou mais drivers 1000, 1002. Por exemplo, o sistema de controle 1004 pode incluir um processador 1018 (por exemplo, microprocessador, unidade de processamento central, etc.) que pode processar dados com a execução de software ou instruções obtidas de meios legíveis por computador tangíveis e não transitórios local ou remoto 1020 (por exemplo, discos ópticos, discos magnéticos). O processador 1018 pode incluir qualquer tipo de circuito computacional, tal como um microprocessador, um mi-croprocessador de computador com um de conjunto complexo de instruções (CISC), um microprocessador de computador com um conjunto reduzido de instruções (RISC), um microprocessador de instrução de palavra muito longa (VLIW), um processador de sinal digital (DSP), ou qualquer outro tipo de processador, circuito de processamento, unidade de execução, ou máquina computacional. Será entendido que concretizações do sistema de controle 1014 não devem ser limitadas aos processadores específicos listados aqui. Os meios legíveis por computador tangíveis e não transitórios 1020 podem armazenar software ou instruções dos métodos descritos aqui. Os meios legíveis por computador tangíveis e não transitórios 1020 podem incluir qualquer instrumentalidade ou agregação de instrumentalidades que podem reter dados e/ou instruções por um período de tempo. Os meios legíveis por computador tangíveis e não transitórios 1020 podem incluir, por exemplo, sem limitação, meios de armazenamento, tais como um dispositivo de armazenamento de acesso direto (por exemplo, uma unidade de disco rígido ou uma unidade de disco flexível), um dispositivo de armazenamento de acesso sequencial (por exemplo, uma unidade de disco de fita), disco compacto, CD-ROM, DVD, RAM. ROM, memória apenas de leitura programável eletricamente apagável (EEPROM), e/ou memória flash; bem como meios de comunicações, tais como fios, fibras ópticas, micro-ondas, ondas de rádio, e outras portadoras eletromagnéticas e/ou ópticas; e/ou qualquer combinação do antecedente. O sistema de controle 1014 pode também incluir dispositivo(s) de entrada 1022 (por exemplo, teclado, mouse, touchpad, etc.) e dis- positivo(s) de saída 1024 (por exemplo, monitor, impressora, etc.). Dispositivo(s) de entrada 1022 e dispositivo(s) de saída 1024 proveem uma interface de usuário que permite que um operador interaja com um ou mais drivers 1000, 1002 e/ou software executado pelo processador 1018. Em algumas concretizações, o sistema de controle 1014 pode tomar medições de um ou mais sensores (não mostrados) para mudar o sinal usado para controlar um ou mais drivers 1000, 1002.[0036] The dipole source 100 may further include a control system 1014. The control system 1014 may be part of a recording system (e.g., the recording system 1206 in Figure 12) or a different computer. The control system 1014 may be communicatively coupled to one or more drivers 1000, 1002 by a communication link 1016, which may be wired, wireless, or a combination thereof. The control system 1014 may include hardware and software that operate to control one or more drivers 1000, 1002. For example, the control system 1004 may include a processor 1018 (e.g., microprocessor, central processing unit, etc.) that may process data with the execution of software or instructions obtained from local or remote tangible and non-transitory computer-readable media 1020 (e.g., optical disks, magnetic disks). Processor 1018 may include any type of computing circuit, such as a microprocessor, a complex instruction set computer microprocessor (CISC), a reduced instruction set computer microprocessor (RISC), a very long word instruction (VLIW), a digital signal processor (DSP), or any other type of processor, processing circuit, execution unit, or computing machine. It will be understood that embodiments of control system 1014 are not to be limited to the specific processors listed here. The tangible, non-transitory computer-readable media 1020 may store software or instructions for the methods described herein. Tangible, non-transitory computer-readable media 1020 may include any instrumentality or aggregation of instrumentalities that can retain data and/or instructions for a period of time. Tangible, non-transitory computer-readable media 1020 may include, for example, without limitation, storage media, such as a direct access storage device (e.g., a hard disk drive or a floppy disk drive), a sequential access storage device (e.g., a tape disk drive), compact disk, CD-ROM, DVD, RAM. ROM, electrically erasable programmable read-only memory (EEPROM), and/or flash memory; as well as communications media, such as wires, optical fibers, microwaves, radio waves, and other electromagnetic and/or optical carriers; and/or any combination of the antecedent. The control system 1014 may also include input device(s) 1022 (e.g., keyboard, mouse, touchpad, etc.) and output device(s) 1024 (e.g., monitor, printer, etc.). Input device(s) 1022 and output device(s) 1024 provide a user interface that allows an operator to interact with one or more drivers 1000, 1002 and/or software executed by processor 1018. In some embodiments, the control 1014 may take measurements from one or more sensors (not shown) to change the signal used to control one or more drivers 1000, 1002.
[0037] A Figura 11 ilustra uma pluralidade de fontes tipo dipolo 100 dispostas em um conjunto empilhado 1102. As fontes tipo dipolo 100 no conjunto empilhado 1102 podem ter a configuração geral da fonte tipo dipolo 100 descrita aqui, por exemplo, com relação às Figuras 1, 2A-2B, 10A-10C, e à Figura 12. Conforme ilustrado, o conjunto empilhado 1102 pode incluir uma pluralidade de fontes tipo dipolo 100 dispostas em uma configuração empilhada. O conjunto empilhado 1102 pode ainda compreender primeiros tubos de distribuição 1104 e segundo tubos de distribuição 1106 para suprir fluido para as cavidades internas (por exemplo, a cavidade interna 106 na Figura 10A) das fontes tipo dipolo 100. Os primeiros tubos de distribuição 1104 e os segundos tubos de distribuição 1106 podem incluir, cada qual, uma mangueira, um tubo, um segmento dos mesmos, ou outro componente similar. Por meio de exemplo, os primeiros tubos de distribuição 1104 podem suprir fluido para as primeiras cavidades (por exemplo, a primeira cavidade 1004 na Figura 10A) e os segundos tubos de distribuição 1106 podem suprir fluido para as segundas cavidades (por exemplo, a segunda cavidade 1006 na Figura 10A). A concretização ilustrada na Figura 11 mostra também que o conjunto empilhado 1102 pode incluir uma primeira placa 1108 e uma segunda placa 1110 às quais podem ser acopladas as fontes tipo dipolo 100. A primeira placa 1108 e a segunda placa 1110 podem funcionar, por exemplo, para prover suporte estrutural para o conjunto empilhado 1102. As fontes tipo dipolo 100 podem ser dispostas entre a primeira placa 1108 e a segunda placa 1110 para formar uma configuração empilhada das fontes tipo dipolo 100. Na concretização ilustrada na Figura 11, o conjunto empilhado 1102 pode ainda incluir estruturas de suporte de pilhas 1112, que podem se estender entre a primeira placa 1108 e a segunda placa 1110. As estruturas de suporte de pilhas 1112 podem ter qualquer configuração adequada, incluindo, mas não limitadas a hastes, barras, vigas e semelhantes. As estruturas de suporte de pilhas 1112 podem ser acopladas às fontes tipo dipolo 1000, por exemplo, para reter as fontes tipo dipolo 100 no lugar dentro do conjunto empilhado 1102. Será entendido que o conjunto empilhado 1102 mostrado na Figura 11 é meramente ilustrativo e que outras configurações adequadas das fontes tipo dipolo 100 dispostas em uma configuração empilhada podem ser usadas em concretizações específicas.[0037] Figure 11 illustrates a plurality of dipole sources 100 arranged in a stacked array 1102. The dipole sources 100 in the stacked array 1102 may have the general configuration of the dipole source 100 described herein, for example, with respect to Figures 1, 2A-2B, 10A-10C, and Figure 12. As illustrated, the stacked assembly 1102 may include a plurality of dipole-type sources 100 arranged in a stacked configuration. The stacked assembly 1102 may further comprise first distribution tubes 1104 and second distribution tubes 1106 for supplying fluid to the internal cavities (e.g., the internal cavity 106 in Figure 10A) of the dipole sources 100. The first distribution tubes 1104 and the second distribution tubes 1106 may each include a hose, a tube, a segment thereof, or other similar component. By way of example, the first distribution tubes 1104 may supply fluid to the first cavities (e.g., the first cavity 1004 in Figure 10A) and the second distribution tubes 1106 may supply fluid to the second cavities (e.g., the second cavity 1006 in Figure 10A). The embodiment illustrated in Figure 11 also shows that the stacked assembly 1102 may include a first plate 1108 and a second plate 1110 to which dipole sources 100 may be coupled. The first plate 1108 and the second plate 1110 may function, e.g. to provide structural support for the stacked assembly 1102. The dipole sources 100 may be disposed between the first plate 1108 and the second plate 1110 to form a stacked configuration of the dipole sources 100. may further include pile support structures 1112, which may extend between the first plate 1108 and the second plate 1110. The pile support structures 1112 may have any suitable configuration, including, but not limited to rods, bars, beams and similar. The stack support structures 1112 may be coupled to the dipole sources 1000, for example, to hold the dipole sources 100 in place within the stack assembly 1102. It will be understood that the stack assembly 1102 shown in Figure 11 is merely illustrative and that other suitable configurations of dipole sources 100 arranged in a stacked configuration may be used in specific embodiments.
[0038] A Figura 12 ilustra um sistema de pesquisa sísmica marinha 1200 de acordo com as concretizações exemplificativas. O sistema de pesquisa sísmica marinha 1200 pode incluir uma embarcação de pesquisa 1202 que se move ao longo da superfície de um corpo de água 1204, tal como um lago ou oceano. A embarcação de pesquisa 1202 pode incluir na mesma um equipamento geralmente mostrado em 1206 e coletivamente referido aqui como "sistema de gravação". O sistema de gravação 1206 pode incluir dispositivos (nenhum mostrado separadamente) para detectar e fazer um registro indexado de tempo de sinais gerados por cada dos sensores sísmicos 1208 (explicados ainda abaixo) e para acionar a fonte tipo dipolo 100 em tempos selecionados. O sistema de gravação 1206 pode também incluir dispositivos (nenhum mostrado separadamente) para determinar a posição geodésica da embarcação de pesquisa 1202 e os vários sensores sísmicos 1208.[0038] Figure 12 illustrates a marine seismic survey system 1200 according to exemplary embodiments. The marine seismic survey system 1200 may include a survey vessel 1202 that moves along the surface of a body of water 1204, such as a lake or ocean. Research vessel 1202 may include therein equipment generally shown at 1206 and collectively referred to herein as a "recording system." The recording system 1206 may include devices (none shown separately) for detecting and making a time-indexed record of signals generated by each of the seismic sensors 1208 (explained further below) and for triggering the dipole-type source 100 at selected times. The recording system 1206 may also include devices (none shown separately) for determining the geodetic position of the research vessel 1202 and the various seismic sensors 1208.
[0039] Conforme ilustrado, a embarcação de pesquisa 1202 ou uma embarcação diferente pode rebocar a fonte tipo dipolo 100. Em- bora apenas uma única fonte tipo dipolo 100 seja mostrada, será entendido que mais de uma fonte tipo dipolo 100 (ou fontes tipo monopolo adicionais) podem ser usadas, as quais podem ser rebocadas pela embarcação de pesquisa 1202 ou diferentes embarcações de pesquisa, por exemplo, conforme desejado para uma aplicação específica. A fonte tipo dipolo 100 pode incluir uma ou mais das características aqui descritas, por exemplo, com relação às Figuras 1-3 e 10. Também, na Figura 12, é ilustrada uma fonte tipo monopolo 1216 com a fonte tipo dipolo 100. A fonte tipo monopolo 1216 pode ser também rebocada pela embarcação de pesquisa 1202. Exemplos não limitativos de fontes adequadas para uso na fonte tipo monopolo 1216 incluem pistolas de ar, vibradores marinhos, e dobradores. Embora apenas uma única fonte tipo monopolo 1216 seja mostrada, será entendido que mais de uma fonte tipo monopolo 1216 poderá ser usada. Conforme previamente mencionado, o uso da fonte tipo dipolo 100 em combinação com a fonte tipo monopolo 1216 pode ser adequado para gerar uma banda de frequência ampla. Em algumas concretizações, as fontes tipo monopolo 1216 podem ser rebocadas em um conjunto empilhado 1102 (conforme mostrado na Figura 11 com referência às fontes tipo dipolo 100). Enquanto a Figura 11 mostra o conjunto empilhado 1102 com referência às fontes tipo dipolo 100, será entendido que as fontes tipo monopolo 1216 podem ser também dispostas em uma configuração empilhada.[0039] As illustrated, the research vessel 1202 or a different vessel may tow the dipole source 100. Although only a single dipole source 100 is shown, it will be understood that more than one dipole source 100 (or sources additional monopoles) can be used, which can be towed by the research vessel 1202 or different research vessels, for example, as desired for a specific application. The dipole source 100 may include one or more of the features described herein, for example, with respect to Figures 1-3 and 10. Also, in Figure 12, a monopole source 1216 with the dipole source 100 is illustrated. monopole type 1216 may also be towed by research vessel 1202. Non-limiting examples of sources suitable for use in monopole type source 1216 include air guns, marine vibrators, and benders. Although only a single monopole source 1216 is shown, it will be understood that more than one monopole source 1216 may be used. As previously mentioned, the use of the dipole source 100 in combination with the monopole source 1216 may be suitable for generating a wide frequency band. In some embodiments, monopole sources 1216 may be towed in a stacked assembly 1102 (as shown in Figure 11 with reference to dipole sources 100). While Figure 11 shows the stacked assembly 1102 with reference to the dipole sources 100, it will be understood that the monopole sources 1216 may also be arranged in a stacked configuration.
[0040] Ainda com referência à Figura 12, a embarcação de pesquisa 1202 pode ainda rebocar o cabo sísmico flutuante de sensor 1210. O cabo sísmico flutuante de sensor 1210 pode ser rebocado em um padrão selecionado no corpo de água 1204 pela embarcação de pesquisa 1202 ou por uma embarcação diferente. Enquanto não mostrada, a embarcação de pesquisa 1202 pode rebocar uma pluralidade de cabos sísmicos flutuantes de sensor 1210, que podem ser espaçados entre si atrás da embarcação de pesquisa 1202. Os cabos sísmicos flutuantes de sensor 1210 podem ser, cada qual, formados, por exemplo, com o acoplamento de uma pluralidade de segmentos de cabo sísmico flutuante (nenhum mostrado separadamente). A configuração do cabo sísmico flutuante de sensor 1210 na Figura 12 é provida para ilustrar uma concretização exemplificativa e não se destina a limitar a presente descrição. Será notado que, enquanto o presente exemplo mostra apenas um único cabo sísmico flutuante de sensor 1210, a presente descrição é aplicável a qualquer número de cabos sísmicos flutuantes de sensor 1210 rebocados pela embarcação de pesquisa 1202 ou por qualquer outra embarcação. O cabo sísmico flutuante de sensor 1210 pode incluir sensores sísmicos 1208 no mesmo em localizações espaçadas entre si. Sensores sísmicos 1208 podem ser de qualquer tipo de sensores sísmicos conhecidos na técnica, incluindo, mas não limitados a hidrofones, geofones, sensores de velocidade de partículas, sensores de deslocamento de partículas, sensores de aceleração de partículas, ou sensores de gradiente de pressão, por exemplo. Enquanto não ilustrado, os sensores sísmicos 1208 podem ser alternativamente dispostos em cabos no fundo do oceano ou em nós de aquisição de subsuperfície além ou no lugar do cabo sísmico flutuante de sensor 1210.[0040] Still referring to Figure 12, the research vessel 1202 may further tow the floating seismic sensor cable 1210. The floating seismic sensor cable 1210 may be towed in a selected pattern in the body of water 1204 by the research vessel 1202 or by a different vessel. While not shown, the survey vessel 1202 may tow a plurality of floating seismic sensor cables 1210, which may be spaced apart behind the survey vessel 1202. The floating seismic sensor cables 1210 may each be formed by example, with the coupling of a plurality of floating seismic cable segments (none shown separately). The floating seismic sensor cable configuration 1210 in Figure 12 is provided to illustrate an exemplary embodiment and is not intended to limit the present description. It will be noted that, while the present example shows only a single floating seismic sensor cable 1210, the present description is applicable to any number of floating seismic sensor cables 1210 towed by the research vessel 1202 or by any other vessel. The floating seismic sensor cable 1210 may include seismic sensors 1208 therein at spaced-apart locations. Seismic sensors 1208 may be any type of seismic sensors known in the art, including, but not limited to hydrophones, geophones, particle velocity sensors, particle displacement sensors, particle acceleration sensors, or pressure gradient sensors, for example. While not illustrated, seismic sensors 1208 may alternatively be disposed on cables on the ocean floor or at subsurface acquisition nodes in addition to or in place of the floating seismic sensor cable 1210.
[0041] Durante a operação, certo equipamento (não mostrado se paradamente) no sistema de gravação 1206 (por exemplo, o sistema de controle 1014 nas Figuras 10A-10C) pode fazer com que a fonte tipo dipolo 100 seja acionada em tempos selecionados. Quando acionada, a fonte tipo dipolo 100 pode produzir ondas de pressão com polaridade oposta (por exemplo, a onda descendente 206 e a onda ascendente 208 nas Figuras 2A e 2B). As ondas de pressão podem se deslocar para baixo através do corpo de água 1204 e podem passar, pelo menos em parte, através de uma ou mais formações 1212 abaixo do fundo de água 1214. As ondas de pressão podem ser pelo menos parcialmente refletidas em uma ou mais formações 1212 e então se deslocar para cima para detecção em sensores sísmicos 1208. Os sensores sísmicos 1208 podem gerar sinais de resposta, tais como sinais elétricos ou ópticos, em resposta à detecção das ondas de pressão emitidas da fonte tipo dipolo 100 depois da interação com uma ou mais formações 1212. Os sinais gerados pelos sensores sísmicos 1208 podem ser comunicados ao sistema de gravação 1206. A estrutura de uma ou mais formações 1212 entre outras propriedades, pode ser inferida, por exemplo, pela análise da energia detectada, tal como sua amplitude, fase e tempo de deslocamento.[0041] During operation, certain equipment (not shown separately) in the recording system 1206 (for example, the control system 1014 in Figures 10A-10C) can cause the dipole source 100 to be activated at selected times. When activated, the dipole source 100 can produce pressure waves with opposite polarity (e.g., the descending wave 206 and the ascending wave 208 in Figures 2A and 2B). The pressure waves may travel downward through the body of water 1204 and may pass, at least in part, through one or more formations 1212 below the water bottom 1214. The pressure waves may be at least partially reflected in a or more formations 1212 and then move upward for detection on seismic sensors 1208. The seismic sensors 1208 may generate feedback signals, such as electrical or optical signals, in response to the detection of pressure waves emitted from the dipole-type source 100 after the interaction with one or more formations 1212. Signals generated by seismic sensors 1208 can be communicated to the recording system 1206. The structure of one or more formations 1212, among other properties, can be inferred, for example, by analyzing the detected energy, such such as its amplitude, phase and displacement time.
[0042] De acordo com concretizações exemplificativas, o produto de dados geofísicos pode ser produzido a partir de ondas de pressão detectadas. O produto de dados geofísicos pode ser usado para avaliar certas propriedades de uma ou mais formações 1212. O produto de dados geofísicos pode incluir dados sísmicos adquiridos e/ou processados e pode ser armazenado em um meio legível por computador tangível e não transitório. O produto de dados geofísicos pode ser produzidos offshore (isto é, por um equipamento em uma embarcação) ou onshore (isto é, em uma instalação em terra) seja dentro dos Estados Unidos e/ou em outro país. Especificamente, concretizações podem incluir produzir um produto de dados geofísicos a partir pelo menos da energia sísmica medida e gravar o produto de dados geofísicos em um meio legível por computador tangível e não transitório adequado para importação onshore. Se o produto de dados geofísicos for produzido offshore e/ou em outro país, ele poderá ser importado onshore em uma instalação, por exemplo, nos Estados Unidos ou em outro país. Uma vez onshore, por exemplo, nos Estados Unidos (ou em outro país), o processamento e/ou a análise geofísica adicionais poderão ser executados no produto de dados geofísicos.[0042] According to exemplary embodiments, the geophysical data product can be produced from detected pressure waves. The geophysical data product may be used to evaluate certain properties of one or more formations 1212. The geophysical data product may include acquired and/or processed seismic data and may be stored in a tangible, non-transitory computer-readable medium. The geophysical data product may be produced offshore (i.e., by equipment on a vessel) or onshore (i.e., in a land-based facility) either within the United States and/or in another country. Specifically, embodiments may include producing a geophysical data product from at least the measured seismic energy and recording the geophysical data product on a tangible, non-transitory computer-readable medium suitable for onshore import. If the geophysical data product is produced offshore and/or in another country, it may be imported onshore at a facility in, for example, the United States or another country. Once onshore, for example in the United States (or another country), additional geophysical processing and/or analysis can be performed on the geophysical data product.
[0043] As concretizações específicas acima descritas são ilustrativas apenas, visto que as concretizações descritas podem ser modificadas e praticadas de diferentes maneiras, embora equivalentes, evidentes àqueles versados na técnica tendo o benefício dos ensinamentos aqui apresentados. Embora concretizações individuais sejam discutidas, a descrição cobre todas as combinações de todas essas concretizações. Além disso, nenhuma limitação se destina aos detalhes de construção ou desenho aqui mostrados, que não conforme descrito nas reivindicações abaixo. Por isso, é evidente que as concretizações ilustrativas específicas acima descritas podem ser alteradas ou modificadas, todas estas variações sendo consideradas dentro do escopo e do espírito da presente descrição. Todos os números e faixas acima descritos podem variar em certa quantidade. Toda vez que uma faixa numérica com um limite inferior e um limite superior for descrita, qualquer número e qualquer faixa incluída que esteja dentro da faixa são especificamente descritos. Ademais, os artigos indefinidos "um/uma", conforme usados aqui nas reivindicações, são definidos aqui como indicando um ou mais do que um elemento que ele introduz. Também, os termos nas reivindicações apresentam um significado comum simples, a menos que de outro modo explícita e claramente definido pelo titular da patente. Se houver qualquer conflito nos usos de uma palavra ou um termo nesta especificação e um ou mais documentos de patente ou outros que possam ser incorporados aqui para referência, as definições que são consistentes com esta especificação devem ser adotadas para fins de entendimento desta descrição.[0043] The specific embodiments described above are illustrative only, as the described embodiments can be modified and practiced in different, although equivalent, ways, evident to those skilled in the art having the benefit of the teachings presented here. Although individual embodiments are discussed, the description covers all combinations of all such embodiments. Furthermore, no limitation is intended on the details of construction or design shown herein other than as described in the claims below. Therefore, it is evident that the specific illustrative embodiments described above may be altered or modified, all such variations being considered within the scope and spirit of the present description. All numbers and ranges described above may vary by some amount. Whenever a numerical range with a lower limit and an upper limit is described, any number and any range included that fall within the range are specifically described. Furthermore, the indefinite articles "a", as used herein in the claims, are defined here as indicating one or more than one element that it introduces. Also, terms in the claims have a simple common meaning, unless otherwise explicitly and clearly defined by the patent holder. If there is any conflict in the uses of a word or term in this specification and one or more patent or other documents that may be incorporated herein by reference, definitions that are consistent with this specification should be adopted for purposes of understanding this description.
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